恒利宝 石墨烯锦纶引领者

文/本刊记者 崔书健

绿色化宏量制备功能性石墨烯，生产出的锦纶既保留了传统纤维自身优点，又具有石墨烯的优良特性

地处西太湖之滨，有一座遍布石墨烯元素的常州小镇。多年来，集聚于此的石墨烯材料及相关应用企业已占到全国石墨烯企业总数的近1/3，形成了涵盖石墨烯设备研发、原料制备与应用研究、产品生产、下游应用等较为完整的产业链和石墨烯产业集群，是石墨烯创新文化的策源地。

常州恒利宝纳米新材料科技有限公司便坐落于此，通过不断探索，该公司率先成为世界首家实现石墨烯原位聚合锦纶6（PA6）工业化生产的企业。今年4月，恒利宝被中国纺织品商业协会和中关村石墨烯产业联盟共同评为“2019年度石墨烯+纺织最具成长力度企业”。

专注：让石墨烯长到锦纶上

石墨烯是21世纪最具颠覆性的新材料，《新材料产业发展指导意见》（2016）曾明确提出要大力发展石墨烯产业，《纺织工业“十三五”发展规划》及《化纤工业“十三五”发展指导意见》中也都将高新纤维技术革新作为我国未来纺织产业发展的重点。

国家石墨烯新材料高新技术产业化基地。

如何在竞争激烈的石墨烯行业异军突起？公司总经理蒋焱表示：“企业想要做大做强，找准方向很重要，恒利宝多年来专注于为客户提升传统产业的产品技术，制定新材料的产品技术标准，形成企业自主知识产权，从而推动传统产业产品向功能性、高科技方向转型升级。”

为此，恒利宝在研发上倾注了大量心血，并取得了许多关键性的技术成果，如采用零分散剂水相合成、下喷式多路高压气流分散喷雾干燥工艺绿色化可控制备功能化石墨烯；保留石墨烯二维结构的前提下，实现粉体与浆料之间的转换；调整石墨烯原位聚合PA6 切片的纺丝工艺，确保其良好的可纺性；改进纺丝设备，顺利实现功能化石墨烯原位聚合改性PA6 的工业化纺丝等。

事实上，这些努力只为一件事——让石墨烯长到锦纶纤维上。这使得石墨烯的使用量减少，在保证功能性的同时成本大幅下降，使石墨烯锦纶制成的纺织品价格更易被普通消费者接受。而且，该纤维可以与其他纤维如莫代尔、棉、麻等混纺，大大扩展了其应用范围。公司还开发出各种彩色的石墨烯锦纶6 纤维，可以轻松实现原液着色，且色牢度达到4 以上。

为什么选择锦纶而不是其他纤维？蒋焱给出了他的答案：“锦纶是纺织领域应用最广泛的合成纤维之一，具有强度高、耐冲击性、耐磨性、弹性好、耐疲劳性好、耐腐蚀性好、比重小等诸多优点。但随着纺织产品开发需求日新月异，更多企业开始关注如何开发出一种更为实用并具有高性能的锦纶。有的企业通过引入纳米填料，如玻璃纤维、二氧化硅、蒙脱土、抗菌剂等途径开发新型锦纶，这些方法均能使传统锦纶功能性提高，但是纳米填料与基体的结合力不够强，就导致纤维功能性单一、不稳定、可纺性差、强度下降。而恒利宝通过对氧化石墨进行改性研究，绿色化宏量制备功能性石墨烯，继而和己内酰胺进行原位聚合，生产出的锦纶既保留了传统纤维原有自身优点，又具有石墨烯的优良特性。”

颠覆：“一丝多能”效用加持

石墨烯原位聚合改性PA6 纤维制品集抗静电、抗菌抑菌、低温远红外、抗紫外等功能于一身，展现出了“一丝多能”的独特性能，无疑是对传统PA6 产品的一次革命性、颠覆性的技术升级。

石墨烯锦纶混纺纱线。

石墨烯锦纶单丝。

抗菌抑菌袜。

面料和无纺布。

为了充分发挥石墨烯纤维的一丝多能，恒利宝逐渐将工作重心更多地投入到保证产品远红外、抗菌抑菌、抗静电、抗紫外等性能的实际应用，并且针对不同种类产品的功能需求进行了明确和区分，如孕、婴童类服装及纺织用品的功能需求点为抗菌、抑菌、远红外、抗静电；户外运动服装、服饰、特殊职业需求类制服的功能需求点为抗紫外、耐磨、防水、阻燃等；家居纺织类产品的功能需求点为抗菌抑菌、抗螨、远红外、抗静电；智能服装类的功能需求点为导电、热能传导；工业用途纤维及工程塑料的功能需求点为高强、耐磨。

“烯纳斯™是公司的石墨烯原位聚合锦纶6 纤维的唯一认证品牌。烯纳斯™对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抗菌性都超过了国内外标准要求。其还有许多突破性的性能，比如无融滴的本征阻燃和抗静电，颠覆了传统锦纶的性能和加工工艺。烯纳斯™的其他性能包括低温远红外、耐紫外等也均达到了国家标准，真正体现了‘一丝多能’的效用，给终端产品的设计和应用拓展了广阔的空间，并极大地提升了产品的附加值。”蒋焱说道。

第六届“中国十大纺织科技”发布会上，恒利宝带来“独行侠”主题服装秀演。

升级：研发实力彰显价值

凭借着原位聚合改性锦纶6 的关键技术，恒利宝得到了众多业界专家和行业人士的认可，并在2019 中国纺织科技成果对接会暨第六届“中国十大纺织科技”发布会上，一举摘得中国十大纺织科技奖。

业界专家对其评价道：该技术的优点在于采用在线持续分散和液相再剥离工艺，实现功能化石墨烯原位聚合改性纤维级PA6 的间歇法生产；实现了功能化石墨烯化学键与锦纶高分子链的结合，不仅极大降低了石墨烯的添加量，使得石墨烯在聚合过程中得以分散完全，也从根本上消除了石墨烯纤维产品在后续纺丝、染整、洗涤等工序中的流失问题。

蒋焱表示这要归功于公司强大的研发团队。该公司与德国亚琛工业大学、东华大学、北京服装学院、江南大学、南京林业大学、常州大学、江南石墨烯研究院等国内外知名院校和科研机构建立了良好的产学研合作，现有核心团队成员20 人，其中江苏省有突出贡献中青年专家1 人，博士后3 人，博士2 人，研究生10 人，研发人员占比达65%。近年来，江苏悦达纺织、韩国东丽公司、北京服装学院等公司院校也纷纷前来恒利宝进行了相关技术交流。

除了在常州设立研发中心外，恒利宝在江苏海安还设有工程转化基地（江苏江山红化纤有限责任公司、南通九野智能科技有限公司），并已实现了石墨烯尼龙6 产品全产业链应用研究。其中，江苏江山红化纤有限公司便依托于恒利宝的国际专利技术，建起了全国第一条石墨烯原位聚合锦纶6 工业化连续生产线，预计年产超过26000 吨，极大地拓宽了石墨烯新材料的市场应用规模和应用维度；南通九野智能科技有限公司则致力于以石墨烯原位聚合PA6功能性纤维为载体、融合文化创新的功能性及智能产品研发。

“PA6 原位聚合改性用功能性石墨烯的宏量制备研究及应用，是新材料对传统纺织行业的一次改革升级，引领着传统锦纶产业的升级换代和下游产业的技术创新。相信这项在全国乃至全球首次开展的石墨烯原位聚合改性高分子复合材料产业化基础研发，对促进现代石墨烯产业实现规模化应用将起到良好的示范作用。” 蒋焱如是说。